Propiedades mecánicas de vigas “I” con alas laminadas encoladas en bambú y alma de melina en Costa Rica

Abstract

Resumen

En la búsqueda de elementos estructurales versátiles y eficientes se genera el interés de construir vigas laminadas con plywood de melina (Gmelina arborea) y alas de bambú (Guada angustifolia) laminado encolado, para utilizarlas principalmente en vivienda. En este estudio se analizaron vigas de sección I con alas de bambú laminado encolado y alma de plywood de melina con un peralte de 18,5 cm de altura. Las vigas fueron ensayadas en tamaño natural en flexión estática y cortante. Los resultados mostraron que el módulo de ruptura en flexión promedio de 39,45 MPa y el módulo de elasticidad promedio 17,05 GPa. En la prueba en cortante se encontró que el esfuerzo en la línea de cola fue de 5,95 MPa y en el esfuerzo laminar fue de 6,45 MPa. En relación con los esfuerzos de diseño se determinó que esfuerzo a flexión es de 94,28 kg/cm2 y a cortante de 47,2 kg/cm2. Finalmente, al derivar las tablas de longitud permisibles para usar las vigas en usos de entrepisos o techo, se encontró que estas longitudes pueden variar de 2,6 m a 3,7 m en el caso de entrepisos y de 5 a 7 metros en techos. 

Abstract

The search for efficient and versatile structural elements, leads the interest to fabricate I-joist (6.5 cm × 18.5 cm × 600 cm (width × depth x length) with glue bamboo (Guada angustifolia) in the flanges and Gmelina arborea 12-mm structural plywood in the web. The results showed a modulus of rupture (MOR) of 39. 45 MPa and a modulus of elasticity (MOE) of 17.05 GPa. Shearing in glue line was 5.95 MPa and in laminated strength of 6.45 MPa. Structural design values averaged 9.43 MPa in the bending test and 4.72 MPa in the shear stress according to Costa Rican structural standards. Both resistance value (flexure and shear) was considered satisfactory for structural proposes and I-joist fabricated with bamboo and G. arborea plywood can be compared with “C” structural grade Andean classification group. The use of this I-joist was also shown in roofing and flooring systems. And this beam produce optimum allowable span for the market, from 2 to 7 m in span for roofing systems and from 5 to 7 m for roofing application.